Tài liệu Nghiên cứu thành phần cấp phối vật liệu hỗn hợp asphalt chèn trong đá hộc sửa chữa lớp bảo vệ mái đê biển Hải Thịnh – Hải Hậu – Nam Định - Nguyễn Thanh Bằng: KHOA HỌC CÔNG NGHỆ
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 31 - 2016 1
NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN CẤP PHỐI VẬT LIỆU HỖN HỢP
ASPHALT CHÈN TRONG ĐÁ HỘC SỬA CHỮA LỚP BẢO VỆ
MÁI ĐÊ BIỂN HẢI THỊNH – HẢI HẬU – NAM ĐỊNH
TS. Nguyễn Thanh Bằng
Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam
Tóm tắt: Bài báo giới thiệu kết quả tính toán thành phần cấp phối vật liệu hỗn hợp asphalt chèn
trong đá hộc để thi công thử nghiệm sửa chữa lớp bảo vệ mái đê phía biển thuộc đê biển Hải
Thịnh – Hải Hậu – Nam Định. Qua các kết quả thí nghiệm trong phòng và tại hiện trường, các
chỉ tiêu cơ lý của hỗn hợp asphalt lựa chọn như độ nhớt, độ phân tầng, độ bám dính đều đạt yêu
cầu, đáp ứng điều kiện thi công tại hiện trường.
Từ khóa: Vật liệu hỗn hợp asphalt chèn trong đá hộc, vữa asphalt, đê biển, lớp bảo vệ.
Summary: This paper presents results of grouting mortar mixture composition ratio
ditermination used for repairing Hai Thinh sea dike revetment. Test results of main mechanical
and physical technic...
8 trang |
Chia sẻ: quangot475 | Lượt xem: 485 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Nghiên cứu thành phần cấp phối vật liệu hỗn hợp asphalt chèn trong đá hộc sửa chữa lớp bảo vệ mái đê biển Hải Thịnh – Hải Hậu – Nam Định - Nguyễn Thanh Bằng, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 31 - 2016 1
NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN CẤP PHỐI VẬT LIỆU HỖN HỢP
ASPHALT CHÈN TRONG ĐÁ HỘC SỬA CHỮA LỚP BẢO VỆ
MÁI ĐÊ BIỂN HẢI THỊNH – HẢI HẬU – NAM ĐỊNH
TS. Nguyễn Thanh Bằng
Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam
Tóm tắt: Bài báo giới thiệu kết quả tính toán thành phần cấp phối vật liệu hỗn hợp asphalt chèn
trong đá hộc để thi công thử nghiệm sửa chữa lớp bảo vệ mái đê phía biển thuộc đê biển Hải
Thịnh – Hải Hậu – Nam Định. Qua các kết quả thí nghiệm trong phòng và tại hiện trường, các
chỉ tiêu cơ lý của hỗn hợp asphalt lựa chọn như độ nhớt, độ phân tầng, độ bám dính đều đạt yêu
cầu, đáp ứng điều kiện thi công tại hiện trường.
Từ khóa: Vật liệu hỗn hợp asphalt chèn trong đá hộc, vữa asphalt, đê biển, lớp bảo vệ.
Summary: This paper presents results of grouting mortar mixture composition ratio
ditermination used for repairing Hai Thinh sea dike revetment. Test results of main mechanical
and physical technical of grouting mortar are met requirments.
Key words: fully gouted stone asphalt, grouting mortar, sea dike, revetment.
1. ĐẶT VẤN ĐỀ *
Công nghệ vật liệu hỗn hợp asphalt chèn trong đá
hộc để bảo vệ mái đê biển đang được triển khai
nghiên cứu trong khuôn khổ đề tài độc lập cấp
Nhà nước “Nghiên cứu ứng dụng vật liệu hỗn
hợp để gia cố đê biển chịu được nước tràn qua do
sóng, triều cường, bão và nước biển dâng ”. Một
trong những nội dung quan trọng của đề tài là ứng
dụng thử nghiệm vật liệu hỗn asphalt chèn trong
đá hộc để thi công thử nghiệm lớp bảo vệ mái đê
cho một đoạn đê biển làm cơ sở thực tiễn, đúc rút
kinh nghiệm cho việc hoàn thiện công nghệ và
triển khai ứng dụng rỗng rãi trong tương lai. Việc
lựa chọn thành phần cấp phối vật liệu hỗn hợp
asphalt để chèn vào khe kẽ và liên kết các viên đá
hộc thả rối trên đê biển là một trong những khâu
quan trọng nhất của công nghệ xây dựng loại vật
liệu này. Để công trình xây dựng đảm bảo yêu
cầu kinh tế - kỹ thuật, thì một trong những vấn đề
then chốt là chọn được thành phần vật liệu hợp lý,
Người phản biện: PGS.TS. Hồ Sĩ Minh
Ngày nhận bài: 16/12/2015
Ngày thông qua phản biện: 25/12/2015
Ngày duyệt đăng: 25/01/2016
tận dụng được vật liệu địa phương, phù hợp với
điều kiện tự nhiên và trình độ công nghệ của khu
vực xây dựng. Như vậy, việc thiết kế thành phần
cấp phối vật liệu hỗn hợp asphalt chèn trong đá
hộc nhằm thoả mãn các điều kiện cơ bản sau:
- Đủ hàm lượng bitumen nhằm đảo bảo công
trình làm việc lâu dài;
- Đáp ứng yêu cầu về các chỉ tiêu cơ lý của vật
liệu như: độ nhớt, khả năng bám dính với đá
hộc, độ chống thấm (nếu có) để đáp ứng yêu
cầu thi công và công trình có thể đảm bảo an
toàn dưới tác dụng của tải trọng và các tác
động từ môi trường;
- Tận dụng tối đa vật liệu địa phương, giảm
thiểu lượng dùng các vật liệu đắt tiền, nhập
ngoài để đảm bảo yêu cầu về chỉ tiêu kinh tế.
2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU, VẬT
LIỆU SỬ DỤNG
2.1. Phương pháp nghiên cứu
Thiết kế thành phần hỗn hợp asphalt chèn trong đá
hộc tiến hành theo 02 giai đoạn đó là thiết kế sơ bộ
trong phòng thí nghiệm và thiết kế hoàn chỉnh (tiến
hành thí nghiệm thử ngoài trạm trộn để điều chỉnh
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 31 - 2016 2
thành phần cấp phối cho phù hợp thực tế) [5].
Kết hợp giữa tính toán lý thuyết và thí nghiệm thực
nghiệm trong phòng thí nghiệm và hiện trường để
kiểm chứng, điều chỉnh thành phần tối ưu.
2.2. Vật liệu sử dụng
2.2.1. Bột đá: Sử dụng bột đá Hải Dương,
Xuân Hoà, Phủ Lý.
Đây là những loại bột đá thông dụng, được
dùng nhiều tại Việt Nam và khu vực phía Bắc.
Giá thành tương đối rẻ, có tính cạnh tranh cao.
Các loại bột đá này được sản xuất theo quy trình
của các nhà máy, được đóng bao rất dễ vận
chuyển và bảo quản trong quá trình thi công.
Nguồn cung cấp dồi dào và ổn định về khối
lượng đáp ứng được khối lượng thi công lớn.
Kết quả thí nghiệm bột đá xem bảng 1.
Bảng 1. Kết quả thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của bột đá
Chỉ tiêu
Quy định
(TCVN
8819:2011)
Kết quả thí nghiệm bột đá Phương pháp thử
Hải
Dương
Xuân
Hoà
Phủ lý
1. Thành phần hạt (lượng lọt sàng qua các cỡ sàng mắt vuông), %
TCVN 7572-2: 2006
- 0,600 mm 100 100 100 100
- 0,300 mm 95÷100 96.8 96.2 96.5
- 0,075 mm 70÷100 75.9 73.2 73.3
2. Độ ẩm, % ≤ 1,0 0.6 0.6 0.6 TCVN 7572-7: 2006
3. Khối lượng riêng
(g/cm3)
- 2.735 2.728 2.727 TCVN 7572-4: 2006
3. Chỉ số dẻo của bột
khoáng nghiền từ đá
các bô nát, (*) %
≤ 4,0 2.8 3.2 2.6 TCVN 4197-1995
(*) Xác định giới hạn chảy theo phương pháp Casagrande. Sử dụng phần bột khoáng lọt qua
sàng lưới mắt vuông kích cỡ 0,425 mm để thử nghiệm giới hạn chảy, giới hạn dẻo
Qua kết quả thí nghiệm ở trên cho thấy: các
loại bột đá có thành phần tương đối giống
nhau và khá đồng đều nhau về các chỉ tiêu thí
nghiệm; thành phần hạt mịn hạt đường kính
0,075 mm đạt yêu cầu; giới hạn dẻo khá thấp,
tăng độ lưu động của hỗn hợp khi sử dụng. Kết
quả thí nghiệm cho thấy các loại bột đá sử
dụng đều đạt yêu cầu.
Đề tài chọn bột đá Phủ Lý để dùng cho hỗn hợp
asphalt chèn trong đá hộc (do bột đá Phủ lý có
chỉ tiêu cơ lý tốt, gần nơi thi công hỗn hợp
asphalt chèn trong đá hộc nên thuận tiện hơn).
2.2.2. Cốt liệu:
a. Cốt liệu mịn: sử dụng cát vàng sông Lô.
Kết quả thí nghiệm cát thể hiện ở bảng 2.
Kết quả thí nghiệm cho thấy: cát sông Lô có
chất lượng khá tốt kể cả về thành phần hạt và
các chỉ tiêu cơ lý khác; hàm lượng bùn sét rất
thấp; tất cả các chỉ tiêu cơ lý đều đạt yêu cầu
thí nghiệm, đảm bảo chất lượng để dùng cho
hỗn hợp asphalt chèn trong đá hộc.
Bảng 2. Kết quả thí nghiệm một số chỉ tiêu cơ lý của cát vàng
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 31 - 2016 3
Mục thí nghiệm Kết quả
TN
Yêu cầu
(TCVN
8819:2011)
1. Thành phần hạt
(TCVN 7572-2:2006)
3/4 19.0 100.0
1/2 12.5 100.0
3/8 9.50 99.4 100
No.4 4.75 92.0 80÷100
No.10 2.36 80.6 65÷82
No.16 1.18 66.4 45÷65
No.30 0.600 17.1 30÷50
No.50 0.300 6.0 20÷36
No.100 0.150 1.3 15÷25
No.200 0.075 0.7 8÷12
2. Mô đun độ lớn (TCVN 7572-2:2006) 3.3 ≥ 2
3. Độ góc cạnh của cát(%) (TCVN 8860-7:2011) 43.80 > 43
4. Đương lượng cát, chỉ số Es(AASHTO 176) (%) 82.7 ≥ 80
5. Hàm lượng chung bụi bùn sét (TCVN 7572-8:2006) (%) 0.66 ≤ 3
6. Hàm lượng sét (TCVN 7572-8:2006) (%) 0.25 ≤ 0.5
7. Tạp chất hữu cơ(TCVN 7572-9:2006) (Nhạt hơn màu chuẩn)
(Nhạt hơn màu
chuẩn)
8. Tỷ trọng khối (g/cm3) (AASHTO T85) 2.610 -
9. Độ hấp phụ nước(%) (AASHTO T85) 0.98 -
b. Đá dăm: sử dụng đá dăm Ninh Bình.
Đá dăm Ninh Bình có nguồn gốc đá vôi có
cường độ kháng nén khá tốt, nguồn cung ứng
dồi dào và thông dụng trên khu vực miền Bắc
và miền Trung.
Kết quả thí nghiệm chỉ tiêu cơ lý của đá cho ở
bảng 3.
Bảng 3. Kết quả thí nghiệm một số chỉ tiêu cơ lý của đá dăm
Chỉ tiêu thí nghiệm
Kết quả TN Yêu cầu
(TCVN
8819:2011)
Đá.
Dmax19
Đá.
Dmax12.5
Đá.
Dmax8
1. Độ hao mòn -22TCN 318-04, LA (%) 18.3 18.9 16.8 ≤ 28
2. Hàm lượng hạt mềm yếu phong hóa - TCVN
7572-06 (%)
0.0 0.0 0.0 ≤ 10
3. Hàm lượng hạt thoi dẹt -TCVN
7572-06 (%) 9.7 7.6 0.5 ≤ 15
4. Hàm lượng chung bụi bùn sét -
TCVN 7572-06 (%)
0.14 0.18 0.17 ≤ 2
5. Hàm lượng sét -TCVN 7572-06 (%) 0.00 0.00 0.00 ≤ 0.25
6. Tỷ trọng khối(g/cm3)- (AASHTO
T84 & T85)
2.764 2.685 2.665 -
Kết quả thí nghiệm cho thấy: độ hao mòn của đá khá thấp, có khả năng chịu được
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 31 - 2016 4
bào mòn trong môi trường làm việc; không
có hàm lượng sét và hạt phong hóa, mềm
yếu, có độ kháng nén cao và khả năng chiu
lực va đập lớn.
2.2.3. Bitumen: sử dụng bitumen Caltex 60/70
Kết quả kiểm tra thí ngiệm chỉ tiêu cơ lý của
bitumen tại bảng 4.
Bảng 4. Kết quả thí nghiệm một số chỉ tiêu cơ lý bitum
STT Các chỉ tiêu
Kết quả thí nghiệm Tiêu
chuẩn
(TCVN
8819:2011)
Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 TB
1 Khối lượng riêng ở 25oC 1.033 1.034 1.032 1.033 1-1,05
2
Độ kim lún ở 25oC -
1/10mm
63 62 64 63 60-70
3 Độ kéo dài ở 25oC >100 >100 >100 >100
4 Nhiệt độ hoá mềm oC 48 47 46 47 > 46
5 Nhiệt độ bốc lửa oC >230 >230 >230 >232
6
Tỷ lệ kim lún sau đun ở
163OC so với ban đầu 91 90 92 91 > 75
7
Lượng tổn thất sau khi đun
ở 163 oC 0.044 0.042 0.043 0.043 <0,5
8 Độ dính bám với đá vôi Cấp 4 Cấp 4 Cấp 4 Cấp 4 Cấp 3
9
HL các chất hoà tan trong
dung môi C2CL4
99.1 99.4 99.2
99.2
>99
2.2.4. Đá hộc: Sử dụng đá hộc có nguồn gốc ở
Ninh Bình
Sử dụng đá hộc kích thước 150-200mm.
Các chỉ tiêu cơ lý của đá hộc như bảng 5:
Bảng 5. kết quả thử nghiệm đá hộc
STT
Tiết diện
mẫu
Lực phá
hoại Cường độ nén
Trung
bình
Yêu cầu
Ghi chú
(mm2) ( N ) ( MPa ) ( MPa) ( MPa )
1 2465 230000 93.3
93.58 60
Cường độ
của đá đạt
yêu cầu
2 2455 231000 94.1
3 2445 225000 92.0
4 2470 234500 94.9
5 2480 232000 93.5
STT Chỉ tiêu thí nghiệm Đơn vị Kết quả Yêu cầu Ghi chú
1 Khối lượng thể tích kg/m3 2645 2400 Đạt yêu cầu
Đá hộc Ninh Bình đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật yêu cầu.
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 31 - 2016 5
3. KẾT QUẢ TÍNH TOÁN
3.1. Lựa chọn thành phần cấp phối trong phòng
thí nghiệm
a) Vật liệu lựa chọn, các chỉ tiêu cơ lý của vật
liệu lựa chọn như đã trình bày ở trên.
b) Lựa chọn tỷ lệ phối trộn các thành phần cốt
liệu và bột đá: căn cứ hướng dẫn trong lựa
chọn thành phần cấp phối, lựa chọn tỷ lệ thành
phần sau: (đá dăm/cát/ bột khoáng) =
(30/51/19) [8].
c) Lựa chọn hàm lượng nhựa.
Căn cứ hướng dẫn trong lựa chọn thành phần
cấp phối [4], lựa chọn hàm lượng nhựa như
bảng 6.
Bảng 6. Hàm lượng nhựa lựa chọn dùng để
đúc mẫu và thí nghiệm độ nhớt trong phòng
thí nghiệm
TT Ký hiệu
Hàm lượng nhựa
trong hỗn hợp
(% theo tổng
KL)
1 CP1 12
2 CP2 13
3 CP3 14
4 CP4 15
5 CP5 16
3.2. Điều kiện thí nghiệm
a) Nhiệt độ thí nghiệm độ nhớt: Căn cứ vào điều
kiện thi công thực tế ngoài hiện trường:
+ Sử dụng máy trộn hỗn hợp asphalt di động
công suất 3T/h;
+ Thiết bị vận chuyển hỗn hợp từ mặt đê
xuống mái đê là máy đào dung tích gầu 0,7m3.
+ Thời gian thi công hết một cối trộn là 20 phút.
Do vậy khả năng mất nhiệt trong quá trình thi
công vào khoảng 15-200C tùy thuộc vào nhiệt độ
môi trường lúc thi công.
+ Nhiệt độ hỗn hợp đầu ra của máy trộn là
1700C, như vậy lựa chọn nhiệt độ thí nghiệm
chỉ tiêu độ nhớt thi công là 1500C.
b) Độ nhớt yêu cầu:
- Tính toán sơ bộ độ nhớt yêu cầu của hỗn hợp
dựa vào công thức:
η0 = Cd4/l (1)
Trong đó:
+ η0: Độ nhớt cao nhất hỗn hợp cần đảm bảo
(Pa.s);
+ d: Kích thước viên đá hộc, d20 =0.2 m;
+ l: Chiều dày lớp đá hộc gia cố, l=0.3 m;
+ C: Hằng số, xác định bằng kinh nghiệm
(Ns/m5), Lấy C=6*103 (Ns/m5).
Ta có: η0 = 32 (Pa.s).
- Thí nghiệm độ nhớt: sử dụng phương pháp
đo độ nhớt Kerkhoven [8].
c) Thí nghiệm nhổ đá ra khỏi hỗn hợp: nhiệt
độ thí nghiệm nhổ viên đá khỏi khối đổ tại
trạm trộn là 27oC±2 [5].
3.3. Kết quả thí nghiệm trong phòng thí nghiệm.
Đúc mẫu với các hàm lượng nhựa như bảng 6,
tiến hành thí nghiệm các chỉ tiêu của hỗn hợp
tương ứng với các hàm lượng nhựa đã trộn.
Kết quả các thí nghiệm như sau:
3.3.1. Kết quả thí nghiệm độ nhớt.
Bảng 7. Kết quả thí nghiệm độ nhớt của
hỗn hợp
TT Ký hiệu
Hàm
lượng
nhựa
(% theo
tổng KL)
Độ nhớt ở
nhiệt độ
1500C
(Pa.s)
1 CP1 12 64
2 CP2 13 39
3 CP3 14 30
4 CP4 15 24
5 CP5 16 21
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 31 - 2016 6
Hình 1. Quan hệ giữa hàm lượng nhựa và độ
nhớt ở nhiệt độ 1500C
So sánh kết quả thí nghiệm này với giá trị tính toán
độ nhớt yêu cầu cho hỗn hợp ở phía trên (32 Pa.s)
ta thấy mẫu có hàm lượng nhựa là: CP3, CP4, CP4
đạt yêu cầu nhưng hàm lượng CP3 là có kết quả
sát với độ nhớt yêu cầu (32 Pa.s) nhất do vậy ta
chọn hàm lượng nhựa là CP3.
3.3.2. Kết quả thí nghiệm khối lượng thể tích.
Tiếp tục tiến hành thí nghiệm khối lượng thể
tích của hỗn hợp với các cấp hàm lượng nhựa,
ta được kết quả như bảng 8.
Bảng 8. Kết quả thí nghiệm khối lượng
thể tích
TT Ký hiệu
Hàm lượng
nhựa (% theo
tổng KL)
Khối lượng
thể tích
(g/lít)
1 CP1 12 2146
2 CP2 13 2150
3 CP3 14 2139
4 CP4 15 2133
5 CP5 16 2118
Hình 2. Quan hệ giữa hàm lượng nhựa và khối
lượng thể tích.
3.3.3. Kết quả thí nghiệm độ phân tầng
Bảng 9. Kết quả thí nghiệm độ phân tầng
TT
Ký
hiệu
Hàm lượng
nhựa
(% theo tổng
KL)
Độ chênh lệch
giữa hàm lượng
nhựa ở nửa
mẫu trên so với
nửa mẫu dưới ,
TV (%)
Nửa
mẫu
trên
(P1)
Nửa
mẫu
dưới
(P2)
Thí
nghiệm
Yêu
cầu
1 CP1 12.16 11.84 2.67 ≤ 5
2 CP2 13.20 12.80 3.08 ≤ 5
3 CP3 14.23 13.77 3.29 ≤ 5
4 CP4 15.35 14.65 4.67 ≤ 5
5 CP5 16.43 15.57 5.38 >5
Từ kết quả thí nghiệm độ phân tầng được thể hiện
ở bảng 9, đối chiếu với yêu cầu kỹ thuật (TV≤5%)
các mẫu vật liệu hỗn hợp asphalt của các cấp phối
CP1, CP2, CP3, CP4 đạt yêu cầu về độ phân tầng,
mẫu vật liệu hỗn hợp asphalt của cấp phối CP5
không đạt yêu cầu về độ phân tầng.
3.3.4. Lựa chọn hàm lượng nhựa tối ưu trong
phòng thí nghiệm.
Trên cơ sở các kết quả thí nghiệm trong phòng
và các phân tích ở trên, cho thấy ở hàm lượng
nhựa 14% (CP3), vật liệu hỗn hợp asphalt
chèn trong đá hộc đảm bảo các yêu cầu về độ
nhớt, khối lượng thể tích và không phân tầng.
Do vậy lựa chọn hàm lượng nhựa tối ưu là
14% để thực hiện các thí nghiệm tại trạm trộn.
3.4. Thí nghiệm cấp phối đã chọn ngoài trạm trộn
Sau khi lựa chọn được thành phần cấp phối vật
liệu hỗn hợp asphalt chèn trong đá hộc trong
phòng thí nghiệm với hàm lượng nhựa tối ưu là
14% (CP3) và thành phần cấp phối cốt liệu là: đá
dăm : cát : bột đá = 30 : 51 : 19, dùng kết quả thí
nghiệm này để tiến hành trộn và kiểm tra với cốt
liệu tại trạm trộn. Tỷ lệ thành phần cấp phối vật
liệu được trình bày trong bảng 10.
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 31 - 2016 7
Bảng 10. Kết quả lựa chọn thành phần cấp phối vật liệu hỗn hợp asphalt chèn trong đá
hộc trong phòng thí nghiệm
Đá dăm (tỷ lệ %
khối lượng)
Cát (tỷ lệ % khối
lượng)
Bột đá (tỷ lệ % khối
lượng)
Bitum (tỷ lệ % khối
lượng)
26 44 16 14
3.4.1. Kết quả thí nghiệm khối lượng thể tích, độ nhớt ở nhiệt độ 1500C, độ phân tầng (bảng 11).
Bảng 11. Kết quả thí nghiệm khối lượng thể tích, độ nhớt ở nhiệt độ 1500C,
độ phân tầng tại trạm trộn
TT Ký hiệu
KLTT của
vật liệu hỗn
hợp asphalt
(kg/lít)
Thời gian 1 lít
hỗn hợp chảy ra
khỏi thiết bị đo
độ nhớt
Kerkhoven (s)
Độ nhớt ở nhiệt
độ 1500C (Pa.s)
Độ phân tầng
(%)
Thí
nghiệm
Quy
định
Thí
nghiệm
Yêu
cầu
1 CP3-1 2140 3.4 31.0 32 3.50 ≤ 5
2 CP3-2 2145 3.3 30.2 32 3.56 ≤ 5
3 CP3-3 2136 3.5 31.9 32 3.37 ≤ 5
Trung bình 2140 3.4 31.1 32 3.48 ≤ 5
3.4.2. Kết quả thí nghiệm độ bám dính của vật liệu hỗn hợp asphalt với đá hộc (bảng 12)
Bảng 12. Kết quả thí nghiệm rút viên đá
khỏi khối đổ tại hiện trường
TT
Ký
hiệu
Trọng
lượng
viên đá
được
rút Gđh
(N)
Lực nhổ
viên đá
khỏi
khối đổ,
P N m a x
(N)
Kb d
(P N m a x/ Gđ h)
Ghi
chú
Thí
nghiệ
m
Quy
định
1 M 1 8 6, 4 8 5 0 0 9 8, 4 5 0 Đ ạ t
2 M 2 8 4, 4 8 0 5 0 9 5, 4 5 0 Đ ạ t
3 M 3 4 2, 4 4 3 5 0 1 0 2, 5 5 0 Đ ạ t
4 M 4 5 6, 7 5 0 3 0 8 8, 7 5 0 Đ ạ t
5 M 5 9 8, 5 8 7 5 0 8 8, 8 5 0 Đ ạ t
Trung
bình 94,8 50
Đ ạ t
Tổng hợp các kết quả thí nghiệm tại hiện
trường cho thấy với thành phần cấp phối và
hàm lượng nhựa tối ưu đã chọn, hỗn hợp
asphalt chèn trong đá hộc đều đạt tất cả các
yêu cầu kỹ thuật để ra như: độ nhớt, độ phân
tầng, độ bám dính (lực nhổ viên đá hộc ra khỏi
khối đổ). Như vậy thành phần cấp phối hỗn
hợp asphalt chèn trong đá hộc trình bày tại
bảng 10 được lựa chọn để áp dụng cho đê biển
Hải Thịnh – Nam Định.
4. KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ
Kết quả nghiên cứu đã đưa ra thành phần cấp
phối vật liệu hỗn hợp asphalt chèn trong đá
hộc để áp dụng cho đê biển Hải Thịnh – Nam
Định với các loại vật liệu sẵn có tại địa
phương và trên thị trường Việt Nam. Thành
phần cấp phối vật liệu hỗn hợp asphalt chèn
trong đá hộc là: đá dăm : cát : bột đá : bitum
=26:44:16:14. Qua các kết quả thí nghiệm
trong phòng và tại hiện trường, các chỉ tiêu cơ
lý của hỗn hợp asphalt lựa chọn như độ nhớt,
độ phân tầng, độ bám dính đều đạt yêu cầu,
đáp ứng điều kiện thi công.
Lựa chọn hàm lượng nhựa tối ưu là một
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 31 - 2016 8
trong những điều quan trọng nhất trong việc
thiết kế cấp phối thành phần hỗn hợp asphalt
chèn trong đá hộc, đòi hỏi cần đảm bảo đồng
thời yêu cầu kỹ thuật và kinh tế. Để ứng
dụng tốt hơn nữa và hiệu quả hơn trong công
tác triển khai thi công ngoài hiện trường cần
tiến hành thí nghiệm thêm nhiều chủng loại
vật liệu khác để linh hoạt trong công tác
triển khai và áp dụng rộng rãi cho các vùng
miền khác nhau.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Vũ Đức Chính và nnk – Sổ tay thiết kế hỗn hợp bê tông nhựa theo phương pháp Marshall,
Hà Nội - 2009;
[2] Chuyên đề “Nghiên cứu yêu cầu kỹ thuật đối với chất độn mịn dùng trong vật liệu hỗn
hợp” – 2013.
[3] Chuyên đề “Nghiên cứu yêu cầu kỹ thuật đối với cốt liệu dùng trong vật liệu hỗn hợp” – 2013.
[4] Chuyên đề “Nghiên cứu thiết kế thành phần vật liệu hỗn hợp dùng để gia cố mái đê biển” – 2013.
[5] Nguyễn Thanh Bằng - Kết quả nghiên cứu xây dựng phương pháp tính toán thành phần cấp
phối vật liệu hỗn hợp asphalt chèn trong đá hộc Bảo vệ mái đê biển trong điều kiện Việt
Nam, Tạp chí Khoa học và Công nghệ Thủy lợi, số 29 tháng 12-2015.
[6] Quy trình công nghệ sản xuất vật liệu hỗn hợp gia cố lớp bảo vệ đê biển - 2013.
[7] Cẩm nang bitum shell trong xây dựng công trình giao thông - 1990.
[8] Rijkswaterstaat Communication – The use of asphalt in hydraulic engineering, Netherlands – 1984.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- ts_nguyen_thanh_bang_4822_2218044.pdf